《高中數(shù)學(xué) 第1章 立體幾何初步 1.2 點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系 1.2.3 第二課時(shí) 直線與平面垂直課時(shí)作業(yè) 蘇教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 第1章 立體幾何初步 1.2 點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系 1.2.3 第二課時(shí) 直線與平面垂直課時(shí)作業(yè) 蘇教版必修2(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
1.2.3 第二課時(shí) 直線與平面垂直
[學(xué)業(yè)水平訓(xùn)練]
1.下列說(shuō)法:①平面的斜線與平面所成的角的取值范圍是(0,90);
②直線與平面所成的角的取值范圍是(0,90];
③若兩條直線與一個(gè)平面所成的角相等,則這兩條直線互相平行;
④若兩條直線互相平行,則這兩條直線與一個(gè)平面所成的角相等.
其中正確的是________(填序號(hào)).
解析:②應(yīng)為[0,90];③中這兩條直線可能平行,也可能相交或異面.
答案:①④
2.垂直于梯形兩腰的直線與梯形兩底所在的平面的位置關(guān)系是________.
解析:梯形的兩腰所在的直線是相交的直線,故直線垂直于梯形所在平面內(nèi)的兩條相交直線,
2、所以直線與平面垂直.
答案:垂直
3.在正方體ABCD-A1B1C1D1中,它的六個(gè)面中與棱AA1垂直的有________個(gè).
解析:面A1B1C1D1與面ABCD都與棱AA1垂直.
答案:2
4.如果不在平面α內(nèi)的一條直線l與平面α的一條垂線垂直,那么直線l與平面α的位置關(guān)系為_(kāi)_______.
解析:設(shè)平面α的垂線為a,過(guò)a上一點(diǎn)作l′∥l,設(shè)l′與a所確定的平面交α于b,則a⊥b,而a⊥l′,
∴l(xiāng)′∥b,∴l(xiāng)∥b,即可得l∥α.
答案:平行
5.如圖,邊長(zhǎng)為2的正方形ABCD在α上的射影為EFCD,且AB到α的距離為,則AD與α所成的角為_(kāi)_______.
解:在R
3、t△AED中,AE=,AD=2,
∴∠ADE=30.
答案:30
6.在下列四個(gè)正方體中,能得出AB⊥CD的有________.(填序號(hào))
解析:在①中,設(shè)面BCD上的另一個(gè)頂點(diǎn)為A1,連結(jié)BA1,易得CD⊥BA1,CD⊥AA1,即CD⊥平面ABA1,∴CD⊥AB.而在②中AB與CD成60角,在③中AB與CD成45角.在④中AB與CD所成角的正弦值為.
答案:①
7.若點(diǎn)A?平面α,點(diǎn)B∈α,AB=6,AB與α所成的角為45,求A到α的距離.
解:如圖,過(guò)A作AH⊥平面α于H,連結(jié)BH,則∠ABH為AB與α所成角,即∠ABH=45.
在Rt△ABH中,AH=ABsin
4、45=3.
∴A到α的距離為3.
8.已知在四面體ABCD中,AB⊥CD,AC⊥BD,求證:AD⊥BC.
證明:如圖,過(guò)A作AO⊥平面BCD于O,則AO⊥CD.連結(jié)OB,OC,
∵AB⊥CD,AO∩AB=A,
∴CD⊥平面AOB,∴BO⊥CD.
同理得CO⊥BD,
∴O是△BCD的垂心.
連結(jié)DO并延長(zhǎng)交BC于M,
則DM⊥BC,
而AO⊥BC,AO∩DM=O,
∴BC⊥平面AOD,∴BC⊥AD.
[高考水平訓(xùn)練]
1.如圖所示,已知在矩形ABCD中,AB=1,BC=a,PA⊥平面ABCD,若在BC上只有一個(gè)點(diǎn)Q滿足PQ⊥QD,則a的值等于________
5、.
解析:∵PA⊥平面ABCD,
∴PA⊥QD,
又PQ⊥QD,PQ∩PA=P,
∴QD⊥平面APQ,∴AQ⊥QD.
即Q在以AD為直徑的圓上,當(dāng)半圓與BC相切時(shí),點(diǎn)Q只有一個(gè).故BC=2AB=2,即a=2.
答案:2
2.正△ABC邊長(zhǎng)為a,沿高AD把△ABC折起,使∠BDC=90,則B到AC的距離為_(kāi)_______.
解析:如圖,作DH⊥AC于H,連結(jié)BH.
∵BD⊥AD,BD⊥DC,AD∩DC=D,∴BD⊥平面ACD.從而B(niǎo)D⊥DH,
∴DH為BH在平面ADC內(nèi)的射影,∴BH⊥AC,
又正△ABC邊長(zhǎng)為a,∴DH=a,
∴BH==a.
答案:a
3.如圖所
6、示,P是四邊形ABCD所在平面外的一點(diǎn),四邊形ABCD是∠DAB=60且邊長(zhǎng)為a的菱形.側(cè)面PAD為正三角形,且PG⊥平面ABCD.
(1)若G為AD邊的中點(diǎn),求證:BG⊥平面PAD;
(2)求證:AD⊥PB.
證明:(1)連結(jié)BD,由題意知△PAD為正三角形,G是AD的中點(diǎn),
∴PG⊥AD.
∵PG⊥平面ABCD.∴PG⊥BG.
又∵四邊形ABCD是菱形且∠DAB=60,
∴△ABD是正三角形.∴BG⊥AD.
又AD∩PG=G,∴BG⊥平面PAD.
(2)由(1)可知BG⊥AD,PG⊥AD.BG∩PG=G,
所以AD⊥平面PBG,
又PB?平面PBG,所以AD⊥PB.
7、
4.如圖,在四棱錐P - ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90.
(1)求證:PC⊥BC.
(2)求點(diǎn)A到平面PBC的距離.
解:(1)證明:∵PD⊥平面ABCD,
BC?平面ABCD,
∴PD⊥BC,∵∠BCD=90,∴BC⊥CD,
又PD∩CD=D,∴BC⊥平面PCD,
又PC?平面PCD,
∴PC⊥BC.
(2)如圖,過(guò)點(diǎn)A作BC的平行線交CD的延長(zhǎng)線于E,過(guò)點(diǎn)E作PC的垂線,垂足為F,則有AE∥平面PBC.
∴點(diǎn)A到平面PBC的距離等于點(diǎn)E到平面PBC的距離,
又EF⊥PC,BC⊥平面PDC,
則E
8、F⊥BC,
又BC∩PC=C,∴EF⊥平面PBC,
∴EF即為E到平面PBC的距離,
又∵AE∥BC,AB∥CD,
∴四邊形ABCE為平行四邊形,
∴CE=AB=2,又∵PD=CD=1,
PD⊥平面ABCD,CD?平面ABCD,
∴PD⊥CD,∠PCD=45,∴EF=,
即點(diǎn)A到平面PBC的距離為.
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